Mide el rendimiento de la CPU integrando el sistema clásico de EDO depredador-presa de Lotka-Volterra de dos especies durante 5 millones de pasos de tiempo. Cuanto menor el tiempo, mejor.
El modelo depredador-presa de Lotka-Volterra, desarrollado de forma independiente por Alfred Lotka (1925) y Vito Volterra (1926), describe la dinámica cíclica entre dos especies que interactúan. Las presas crecen libremente hasta que los depredadores se multiplican en respuesta; los depredadores en aumento agotan a las presas; las presas escasas dejan a los depredadores sin alimento; con menos depredadores, las presas se recuperan, y el ciclo se repite indefinidamente. En el retrato de fase, este ciclo aparece como una órbita cerrada alrededor del punto de equilibrio (α/β, γ/δ).
El sistema es dx/dt = α·x − β·x·y para la población de presas x y dy/dt = δ·x·y − γ·y para los depredadores y. Los cuatro parámetros controlan las tasas de natalidad y mortalidad: α es la natalidad de las presas, β la mortalidad de las presas por depredación, δ la natalidad de los depredadores gracias a la depredación y γ la mortalidad natural de los depredadores. El término cruzado x·y es no lineal y representa los encuentros entre especies, lo que crea una dependencia de datos entre las dos variables que impide vectorizarlas de forma independiente.
Este benchmark integra el sistema acoplado de Lotka-Volterra durante 5 millones de pasos de Euler. Cada paso calcula dos actualizaciones acopladas con cuatro multiplicaciones y cuatro sumas: más aritmética por iteración que una EDO de una sola variable. Los productos acoplados x·y exigen a la canalización escalar de coma flotante de la CPU con ligeras dependencias entre variables, lo que lo convierte en una prueba representativa que va más allá de los bucles triviales residentes en registros. Un menor tiempo indica un mejor rendimiento de la CPU en un solo hilo.